[發明專利]一種鋁合金板材沖壓成形加工用固體潤滑膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201811036117.X
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109054951B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 段海濤;李健;尹曉陽;凃杰松;顧卡麗;詹勝鵬;賈丹
• 申請（專利權）人: 武漢材料保護研究所有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C09D175/04;C09D7/65;C10N30/06;C10N50/08;C10N40/24
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 吳楚

本發明公開了一種鋁合金板材沖壓成形加工用固體潤滑膜及其制備方法，包括潤滑性能賦予劑A、作為潤滑賦予劑粘結劑的彈性有機涂料B、用于改善潤滑性能賦予劑A分散性的潤濕分散劑C，其中潤滑性能賦予劑A、彈性有機涂料B、潤濕分散劑C的重量份分別為：5～20份、80～95份、0.2～2份。此外，本發明說明了該固體潤滑膜的制備方法，按照特定比例將固體潤滑膜組份、稀釋劑通過機械混合制得前驅流體；將前驅流體噴涂或刷涂在待潤滑材料表面，在特定溫度和時間內形成所述固體潤滑膜。該潤滑膜具有優異的潤滑性，易去除性，在沖壓成形加工時，潤滑膜提供潤滑作用，并保護板材與模具表面，成形件具有優異的表面質量。

技術領域

本發明涉及一種鋁合金板材沖壓成形加工用固體潤滑膜及其制備方法。該潤滑膜預先涂覆在鋁合金板材雙面上，在沖壓加工時提供潤滑作用，并能夠有效地保護板材和模具表面，提高成形件表面質量，減小沖壓力以及模具的磨損。

背景技術

隨著鋁合金覆蓋件在汽車領域的應用越來越廣泛，其沖壓加工潤滑技術也越來越受到重視。鋁合金板材在沖壓成形過程中，與模具表面構成一個極其復雜的摩擦系統。鋁合金板材較鋼板塑性差，基體金屬表面活性強，極易于模具發生粘著，阻礙板材的塑性變形，增大各種成形缺陷形成的風險。板材與模具間的摩擦潤滑狀態影響沖壓力的大小與能量消耗，同時也影響鋁合金板材的成形性能與表面質量。

目前，在鋁合金沖壓成形中應用最廣泛的潤滑方式是油潤滑。潤滑油起到潤滑、冷卻、防銹等作用。但潤滑油的選用要根據工藝參數、材料等條件，一旦潤滑油選擇不當，容易出現潤滑失效，導致工件破裂或造成工件表面產生劃痕等表面缺陷。而且，潤滑油氧化安定性較差、易揮發、高載時油膜易破壞及使用溫度受限。

固體潤滑既可以降低鋁合金板材成形力、減少缺陷、改善沖壓件的光潔度、延長模具的使用壽命，又能避免潤滑油揮發造成的污染和失效，實現沖壓車間的清潔生產。應用于汽車車身覆蓋件的沖壓加工固體潤滑劑已有一定規模的使用，但是它們主要是針對車用鋼板。例如CN1309556C公開了一種含有羧基或磺酸基的堿可溶性聚氨酯水性潤滑膜，雖然該潤滑膜能夠提供較好的潤滑性能，但應用與鋁合金板材的沖壓成形潤滑具有限制，在使用堿溶液對潤滑膜進行去除時，由于鋁合金易于與堿溶液發生化學反應，導致成形件表面發生腐蝕，影響成形件表面質量，此外對潤滑賦予劑的分散性也有所忽略。在鋁合金板材的潤滑方面，CN102808169A公開了一種鋁合金的潤滑方法，該方法在鋁合金磷化處理的基礎上，置于脂肪鈉中形成一層硬脂酸鈉層作為潤滑作用，雖然該方法提高了磷化層與基體的結合力，但處理方法較為復雜繁瑣，同時對處理鋁合金的沖壓潤滑性能未深入進行評定。

本發明的目的在于解決這些問題，針對鋁合金板材的沖壓成形提供一種制備簡單，潤滑介質分散均勻，具有優異潤滑性能的固體潤滑膜，同時可保護鋁合金板材表面，提高成形件表面質量。

發明內容

為了解決鋁合金板材沖壓成形固體潤滑技術的稀缺，本發明提供了一種預涂覆鋁合金板材沖壓成形加工的固體潤滑膜及其使用方法。該潤滑膜具有較優異的沖壓潤滑性能及成形性能，并能夠有效地保護成形件表面。

本發明的技術方案可以通過以下技術措施來實現：

一種預涂覆鋁合金板材沖壓成形加工的固體潤滑膜，所述的固體潤滑膜包括潤滑性能賦予劑A、作為潤滑賦予劑粘結劑的彈性有機涂料B以及用于改善潤滑性能賦予劑A分散性的潤濕分散劑C，其中潤滑性能賦予劑A、彈性有機涂料B、潤濕分散劑C的重量份分別為：5～20份、80～95份、0.2～2份。

優選地，所述潤滑性能賦予劑A選自聚四氟乙烯微粒，二硫化鉬微粒，聚酰亞胺微粒，高分子量聚乙烯微粒中的一種或兩種以上。

更加優選地，所述潤滑性能賦予劑A的平均粒徑為0.5～3微米。

優選地，所述固體潤滑膜中還包括消泡劑，所述的消泡劑為溶劑型消泡劑，用于減少攪拌過程中流體產生過多氣泡，加入量為固體膜組份總質量的0.4～1％。